低倍组织检验.doc

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1、第三章钢的宏观检验钢的宏观检验又称低倍检验，它是通过肉眼或借助于30倍以下的放大镜来检验金属材料及其制品的宏观组织和缺陷的试验方法。宏观检验所用试样面积大、检验范围广、视域宽，能够比较直观的显现出材料或产品内部和表面存在的冶金缺陷，因其检验设备比较简单、样品制备要求不高，能较快捷、较全面的反映出材料或产品的品质，因此宏观检验在工厂中得到广泛的应用，对于大型铸、锻件来说它仍然是材质检验的主要手段之一，对于断裂失效分析也是不可缺少的环节。当然宏观检验受其所用方法和设备条件的限制，它只能从表面上直观的显示出缺陷的外观形貌特征，如果要从本质上更全面的

2、对其加以判定，还需要与其它方法相配合，深入进行分析。金属材料在冶炼、浇铸、锻压、热处理过程中，由于某些不当和缺憾因素（例如非金属夹杂物、气体以及工艺选择或操作不当等）的影响，致使金属材料的内部或表面产生缺陷，从而会影响到材料或产品的质量，严重时还将导致报废。钢材中疏松、气泡、缩孔残余、非金属夹杂物、偏析、白点、裂纹以及各种不正常的断口缺陷等，均可以通过宏观检验来发现。宏观检验方法通常有低倍组织检验、断口检验、塔形试验、硫印试验等。第一节低倍组织检验低倍组织检验所采用的方法就是酸蚀试验法，这种方法设备简单，操作方便，能清楚地显示出钢铁材料中存在

3、的各种缺陷。酸蚀试验原理属于金属电化学腐蚀范畴。因为金属材料的成分与组织不均匀性、物理状态的差别及各种缺陷的存在，在无机酸溶液中造成了试面上许多不同的电极电位，组成了许多微电池，电化学反应使各部分受侵蚀程度不同，进行选择性腐蚀的结果易被腐蚀的部分呈暗色或剥落，从而清晰的显示出低倍组织和缺陷。根据低倍组织的分布以及缺陷存在的情况，可以知道钢材的冶金质量；通过推断缺陷的产生原因，在工艺上采取切实可行的措施，以达到提高产品质量的目的。一、试样的选取为了有效、合理的评价材料质量，不致造成漏检，酸蚀试样的选取原则是要有代表性，能反映待检验内容的真实情况

4、，应取自最易发生各种缺陷的部位。取样的方向根据检验内容来确定，除锻造流线、应变线、带状组织能在纵向试样面显示出来，其它检验项目如钢中白点、偏析、皮下气泡、翻皮、疏松、残余缩孔、轴心晶间裂纹、折叠裂纹等缺陷均取横向，并保留原始外表面。由于钢的化学成分、锭模设计、冶炼及浇注方法、成品形状和尺寸不同，一般宏观缺陷的种类、大小和分布形式也不同，应根据检验目的或技术要求正确选择取样位置和数量，可参照下述原则选取。1.检验钢材表面缺陷时，应在钢材和零件的外表面位置截取试样。2.检验钢材质量时，应在钢材的两端分别截取试样，对于有些冶金产品应在其缺陷严重部位

5、取样，最大限度的保证产品的质量。3.对于铸锭检验时，应在近头部位置取样，因该处冶金缺陷最严重。4.在解剖钢锭及钢坯时，应选取一个纵向剖面和两个或三个（钢锭或钢坯的两端头或上、中、下三个部位）横截面试样。5.在做失效分析或缺陷分析时，除应在缺陷处取样外，同时还应在有代表性部位或正常部位取样，以便与缺陷处进行比较。做低倍酸蚀试验时，试样非经特别规定应为退火、正火或热加工状态。对合金结构钢或滚动轴承钢退火前应在室温放置24h以上，对白点敏感的低合金钢则放置时间不少于48h，以保证白点有充分孕育形成时间。二、试样的制备1.试样切取试样切取可采用剪、锯

6、、切割等方法，要留有足够的余量，取下的试样在进行机械加工时必须消除由取样造成的变形、热影响区及裂纹等加工缺陷。加工后试验面的表面粗糙度应不大于Ra1.6μm，冷酸侵蚀法不大于Ra0.8μm，试验面不得有油污和加工伤痕，必要时应预先清洗。试面距切割面的参考尺寸为：热切时不小于20mm；冷切时不小于（1.0~10）mm；烧割时不小于40mm。2.试样尺寸横向试样试面应垂直钢材（坯）的纵轴，厚度一般为20mm，尺寸等于边长或直径，或至少应包括从表面到心部的部分。纵向试样试面一般应通过钢材（坯）的纵轴，长度一般为边长或直径的1.5倍，宽度为边长或直径

7、，或至少应包括从表面到心部的部分，厚度为20mm。钢板试面的尺寸一般长为250mm，宽为板厚。检验钢材表面缺陷时，应在钢材表面位置取横向试样，钢材表面不允许有任何加工。三、试验方法钢铁的酸蚀试验方法按国家标准GB/T226《钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法》进行，该标准中规定有热酸侵蚀法、冷酸腐蚀法和电解腐蚀法，仲裁检验时，若技术条件无特殊规定，以热酸侵蚀法为准。GB/T1979-2001《结构钢低倍组织缺陷评级图》标准中列出了常见的低倍组织和缺陷。其它材料酸蚀试验可参照下列标准进行：GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金加工制品低倍组织

8、检验方法》；GB/T4297-2004《镁合金加工制品低倍组织检验方法》；GB/T5168-1985《两相钛合金高低倍组织检验方法》。四、热酸蚀试验热酸蚀是将一定配